TELEMECANIQUE RECTIVAR4 44 User Manual

4 série 44

Variateurs de vitesse

réversibles pour moteurs

à courant continu

Reversing

variable speed controllers

for d.c. motors

Guide d'exploitation

User's manual

ATTENTION

NOTE

Le variateur comporte des dispositifs de sécurité qui peuvent, en cas de défauts, commander l'arrêt du variateur et par là-même, l'arrêt du moteur. Ce moteur peut lui-même subir un arrêt par blocage mécanique. Enfin, des variations de tension, et en particulier des coupures d'alimentation, peuvent également être à l'origine d'arrêts.

La disparition des causes d'arrêt risque de provoquer un redémarrage entraînant un danger pour certaines machines ou installations, en particulier pour celles qui doivent être conformes aux décrets du 15 Juillet 1980 relatifs à la sécurité.

Il importe donc que, dans ces cas-là, l'utilisateur se prémunisse contre ces possibilités de redémarrage notamment par l'emploi d'un détecteur de vitesse basse, provoquant, en cas d'arrêt non programmé du moteur, la coupure de l'alimentation du variateur.

La conception des équipements doit être conforme aux prescriptions de la norme NF C 15-100. D'une façon générale toute intervention, tant sur la partie électrique que sur la partie mécanique de

l'installation ou de la machine doit être précédée de la coupure de l'alimentation du variateur.

CAUTION

NOTE

The speed controller includes safety devices which can shut down the speed controller, and consequently the motor, in the event of a fault. The motor may itself be stopped by mechanical faults. Finally, voltage variations and, in particular, mains failures can result in stoppages.

Disappearance of the cause of a stoppage may cause restarting of the motor, which can be dangerous for certain machines or installations, particularly those which must conform to specific safety regulations.

Therefore, in such cases, the user should take appropriate steps to prevent restarting, by the use of an underspeed detector for example, which causes disconnection of the speed controller power supply in the event of a non-programmed motor stoppage.

The design of control systems must conform to the appropriate standards. As a general rule, the power supply to the speed controller must always be switched off before carrying

out any intervention on either the electrical or the mechanical parts of the machine or installation.

Sommaire

Pages

Présentation 3-4 Généralités 5 Guide de choix 6-7 Caractéristiques 8 Définition du Rectivar - Borniers de raccordement

Pont puissance 24/44A 9 Carte d'interface puissance 24/44A 9 Carte puissance 6/12A 9 Carte contrôle 9

Installation

Vérifications préliminaires 10 Précautions de montage 10 Montage en coffret métallique protégé 10 Encombrements 11

Raccordements

Schéma développé conseillé 2 sens de marche 6 à 44A 12 Nomenclature du matériel nécessaire 13 Raccordements 14 à 16

Implantations 17 à 21 Mise en service 22 à 27 Maintenance 28 à 30 Eléments séparés et de rechange 31 Câblage interne contrôle 32

Schéma synoptique 63

Contents

Presentation 33 to 34 General 35 Selection guide 36 to 37 Characteristics 38 Rectivar terminal referencing

Power bridge 24/44A 39 Power interface board 24/44A 39 Power board 6/12A 39 Control board 39

Installation

Preliminary checks 40 Mounting precautions 40 Mounting in a general purpose enclosure 40 Dimensions 41

Connections

Recommended circuit diagram for 6 to 44A reversing drives 42 Nomenclature of required material 43 Connections 44 to 46

Layout 47 to 51 Initial setting up 52 to 57 Maintenance 58 to 60 Spare parts and accessories 61 Internal control wiring 62 Block diagram 63

Présentation

RTV-44 Réversibles, 4 quadrants

Caractéristiques

Les variateurs de vitesse RTV-44 sont destinés à la régulation de vitesse des moteurs à courant continu à excitation séparée ou à aimants permanents à partir d'un réseau alternatif monophasé.

Réversibles, double pont, ils fonctionnent dans les 4 quadrants du plan couple/vitesse. Isolement total puissance/contrôle.

Calibres : 6, 12, 24, 44A Tension réseau jusqu'à 415V (1) ± 10 % 50/60 Hz ± 2 Hz

Gamme de vitesse 1 à 200 avec dynamo tachymétrique

(1) sauf calibre 6A : U = 220/240V

1 à 20 par retour U± RI, la précision dépendant du moteur

Constitution

La gamme RTV-44 comprend 4 calibres de 6 à 44A réalisés en technologie compacte. Dans un boîtier métallique avec capot de protection, sont disposés :

- pour les calibres de 6 à 12A : . la carte contrôle, . la carte puissance,

- pour les calibres de 24 à 44A : . la carte contrôle, . la carte interface puissance, . la partie puissance.

• Carte contrôle Elle est commune à l'ensemble de la gamme RTV-44 et présente les caractéristiques suivantes :

- fixation en 4 points par encliquetage,

- bornes débrochables assurant les raccordements extérieurs à la partie inférieure de la carte,

- réglages principaux regroupés dans une même zone. Elle regroupe les fonctions suivantes :

- régulation de vitesse à action proportionnelle et intégrale,

- régulation de courant,

- logique d'inversion,

- limitation de courant à 2 niveaux,

- circuit allumeur à trains d'impulsions,

- sécurité à la mise sous tension et hors tension,

- rampe avec temps d'accélération et de décélération réglables séparément,

- DEL et relais de signalisation.

• Carte puissance (calibres 6 et 12A)

Elle regroupe :

- le pont puissance,

- les circuits d'amorçage et de protection des semi-conducteurs de puissance,

- le circuit de lecture isolé du courant induit,

- les diodes de redressement du courant d'excitation,

- le cavalier de sélection du type de redressement du courant d'excitation : . simple alternance . double alternance

Pour le calibre 12A, un cavalier permet de sélectionner la prise du transformateur correspondant à la tension réseau.

Présentation

• Carte interface puissance (calibres 24 et 44A)

Elle regroupe :

- les circuits d'amorçage et de protection des semi-conducteurs de puissance,

- les diodes de redressement du courant d'excitation,

- le cavalier de sélection de la tension d'alimentation du transformateur en fonction de celle du réseau,

- le cavalier de sélection du type de redressement du courant d'excitation : . simple alternance . double alternance

Dialogue par DEL et relais

2 DEL : 1 verte et 1 jaune visibles en face avant. 2 relais.

Informations fournies par les DEL :

- ON : variateur validé → DEL verte allumée,

- I A > : variateur en limitation d'intensité → DEL jaune allumée.

Informations fournies par les relais :

• Relais K1:

- variateur validé → K1 enclenché, contact fermé.

• Relais K2 affectable par cavalier à 2 positions:

- soit variateur hors limitation → K2 enclenché, contact fermé,

- soit vitesse non nulle ( N > 0,02 N nominale ) → K2 enclenché, contact fermé.

Choix du moteur

Le moteur doit être conçu et dimensionné pour une alimentation en courant pulsé avec variation de vitesse et de couple correspondants au fonctionnement à assurer.

Facteur de forme = 1,6. Il doit être à excitation séparée ou à aimants permanents. Ne pas utiliser de moteur à excitation série ou

compound. Tension d'excitation 0,45 ou 0,86 fois la tension réseau selon que la tension redressée d'alimentation est

simple ou double alternance (choix par cavalier F). Tension d'induit recommandée ≤ tension réseau x 0,68.

Généralités

Schéma fonctionnel

I. exc.

P1 : pont de Graëtz 1 phase P2 : pont de Graëtz 1 phase TC : mesure du courant moteur B : mesure de la vitesse moteur R : alimentation des inducteurs L.INV : logique d'inversion

IXI

L.INV

Guide de choix

Choix du calibre du variateur

Le tableau de la page 7 permet de déterminer le variateur pour :

- soit un fonctionnement en régime permanent avec un couple de démarrage égal à 1,2 fois le couple nominal du moteur,

- soit un surcourant Id/In = 1,5 pendant 8s maxi (fonctionnement avec rabattement) avec un fonctionnement en régime cyclique.

Si le couple de démarrage nécessaire est supérieur à 1,2 Cn, considérer l'intensité maximale Id absorbée par le moteur pour déterminer le variateur :

- Id doit être ≤ au courant maximal permanent du variateur. Pour déterminer l'intensité maximale Id du moteur en fonction

du couple de démarrage, consulter les courbes de la machine, ou à défaut l'abaque ci-contre.

Exemple :

Cd/Cn = 1,6 moteur non compensé. L'abaque donne Id/In = 2.

I maxi variateur ≥ 2 In moteur.

Modes de fonctionnement

Régime permanent

Le variateur est caractérisé par une intensité maximale permanente (I maxi) qui n'autorise aucune surcharge.

Régime cyclique simple

I Ip

t1 t2

Le fonctionnement peut être défini par 2 intensités Io et Ip

- Io : courant en régime établi,

- Ip : courant pointe.

Cd/Cn

Moteur à courant continu

1,75

1,5

1,25

1,25 1,5 1,75 2

Moteur compensé

Moteur non compensé

Id/In

Il faut observer pour les Rectivar 4 série 44 les limites de temps suivantes : t2 ≥ 7 t1, t1≤ 8s. Pour Io et Ip, les valeurs maximales selon les calibres sont les suivantes (en A) :

I maxi permanente 6 12 24 44 Io 4 8 16 29 Ip 9 18 36 66

Régime cyclique particulier

Dans le cas d'un cycle de fonctionnement particulier et bien connu, il faut calculer l'intensité moyenne thermiquement équivalente Imte :

t1 + I

Imte = avec T = t1 + t2 + t3 + ... t

t2 + I

t3 + ... I

Les conditions de fonctionnement sont remplies pour :

• Imte ≤ 0,8 I maxi permanent du variateur,

• Ip moteur ≤ Ip variateur défini au tableau ci-dessus.

Exemple de définition de Imte :

I3 I4

I2 I5

t2 t3 t5

Imte =

t2 + I

t3 + I

t4 + I

Guide de choix

Association variateur-moteur

La référence du variateur, qui figure sur le bordereau de livraison et sur l'étiquette signalétique située sur la face latérale gauche de l'appareil, doit être précisée lors de toute communication avec nos services. Vérifier la compatibilité RESEAU-VARIATEUR-MOTEUR d'après le tableau ci-dessous.

Les valeurs indiquées correspondent à une température ambiante de 40°C. Au-delà et jusqu'à 60°C, appliquer un déclassement en intensité de 1,2 % par degré C supplémentaire.

Alimentation Courant Moteur RECTIVAR (1) monophaséecôté continu Puissance maximale

moteur (η = 0,85) d'induit Tension Courant Référence Masse

Tension Courant Maximal Pointe limitation (2) recom- redressement

ligne permanent classique à rabattement mandéedouble simple

Cd/Cn = 1,2 Id/In = 1,5 nance nance

U eff. I eff. Im Ip In P Pn V A A A A kWkWkW V V V A kg

220V 50/60 8 6 9 5 0,6 0,5 1,15 150 190 100 2 RTV-44U60M 3,600 Hz

16 12 18 10 1,25 1 2,3 150 190 100 2 RTV-44D12Q 3,600 32 24 36 20 2,55 2 4,6 150 190 100 2 RTV-44D24Q 6,000

Tension Excitation

(4)

(3)

UA I ex.

alter- alter-

240V

58 44 66 36 4,6 3,7 8,4 150 190 100 2 RTV-44D44Q 6,000

50/60 8 6 9 5 0,65 0,55 1,2 160 205 110 2 RTV-44U60M 3,600 Hz

16 12 18 10 1,35 1,1 2,45 160 205 110 2 RTV-44D12Q 3,600 32 24 36 20 2,7 2,2 4,9 160 205 110 2 RTV-44D24Q 6,000

58 44 66 36 4,9 4 9 160 205 110 2 RTV-44D44Q 6,000 380V 50/60 16 12 18 10 2,2 1,8 4 260 330 170 2 RTV-44D12Q 3,600 Hz

32 24 36 20 4,4 3,5 8 260 330 170 2 RTV-44D24Q 6,000

58 44 66 36 8 6,4 14,6 260 330 170 2 RTV-44D44Q 3,600 415V 50/60 16 12 18 10 2,4 1,9 4,3 280 360 185 2 RTV-44D12Q 3,600 Hz

32 24 36 20 4,8 3,8 8,6 280 360 185 2 RTV-44D24Q 6,000

58 44 66 36 8,6 6,9 15,7 280 360 185 2 RTV-44D44Q 6,000

Facteur de forme = 1,6. Nota : (1) Les produits sont livrés réglés en 380/415V.

Pour les utiliser en 220/240V, procéder suivant les instructions page 22.

Le produit RTV-44U60M est livré en 220/240V exclusivement. (2) Voir § "Réglages de la limitation de courant" page 24. (3) Pc : puissance crête en surcharge (Id/In = 1,5). (4) Pn : puissance nominale.

Caractéristiques

Tension, fréquence du réseau 220/240 V et 380/415 V ± 10 % (sauf calibre 6A : 220/240V seulement) d'alimentation 50/60 Hz ± 2 Hz

Tension d'induit recommandée U induit ≤ U réseau x 0,68 selon la tension réseau

Tension réseau d'excitation Tension maximale : 415 V, et U excitation : 0,45 ou 0,86 U réseau (tab. P7) Courant d'excitation maximal 2A Limitation du courant d'induit Courant de limitation réglable par potentiomètre de 0,4 à 1,5 fois le

Gamme de vitesse

• Contrôle par fcem 1 à 20 (par retour U±RI) Précision : Dépend des caractéristiques du moteur

• Contrôle par D.T. 1 à 200 Précision avec variations :

- du couple résistant 0,2 Cn – 0,24 % de la vitesse affichée à Cn – 0,07 % de la vitesse maximale

- de la tension réseau ± 10% ± 0,22 % de la vitesse affichée

- de la température ambiante ± 2,2 % de la vitesse affichée 20°C ± 20°C ± 0,1 % de la vitesse maximale

Consignes de vitesse Isolées galvaniquement des circuits puissance

• deux entrées tensions : 0 à ± 10 V (*) impédance d'entrée 23 kΩ

- par potentiomètre 2,2 à 10 kΩ raccordé sur la source interne : 0 à ± 10 V

- par signal analogique 0 à ± 10 V, fourni par source extérieure

Inversion du sens de marche Par la polarité des consignes vitesse ou par ordre logique (en option) Retour vitesse

• par tension d'induit Cavalier H en position U. Utiliser la carte isolement galvanique

• par dynamo tachymétrique 5 positions de réglage : 10 - 30 - 60 - 120 - 240 V

Rampe d'accélération et de Temps d'accélération et de décélération réglables séparément : 0,5 à 20 s en deux décélération plages.

Relais de sortie Pour contacteur auxiliaire : 250 V ~, appel 300 VA max, maintien 30 VA max ; Caractéristiques électriques 30 V 0,5 A max des contacts Nombre de manoeuvres : 10

Tensions et courants disponibles sur le variateur fonctions extérieures. (intensités cumulatives). +24 V (PL): 30 mA (80 mA si aucun débit sur le +15 V).

Entrées logiques RUN: consommation 10mA sous 24 V, basculement 10 V minimum

Degré de protection IP 00 Température ambiante 0°C à 40°C (fonctionnement possible jusqu'à 60° C en déclassant l'intensité de

• pour fonctionnement 1,2 % par °C supplément.)

• pour stockage – 25°C à + 70°C

Déclassement en fonction Déclasser l'intensité de 0,7 % par tranche de 100 m au dessus de 1000 m de l'altitude

Vibrations et chocs Essais effectués suivant recommandation IEC publication 68-2-6/FC

courant maxi permanent

0-20 mA et 4-20 mA avec sens de marche par ordre logique (en option) (*) Les 2 entrées ± 10 V sont sommatrices, leur somme ne doit jamais être > à 10V

Possibilité d'augmenter le temps jusqu'à 120 s ou de supprimer la rampe

Pouvoir de commutation minimal : 24 V/20 mA, alternatif et continu +15 V (P15): 50 mA. -15 V (N15): 50 mA. Pour toutes les entrées, cartes options et

+10V (P10): 5mA. -10 V (N10): 5mA.

INR, ISI: consommation 10mA sous 24 V, basculement 7,5 V maximum.

Définition du RECTIVAR

Borniers de raccordement

Pont puissance 24/44A

Appellation Fonction AL1

AL2

M2 M1 +

Carte interface puissance 24/44A

AL11 AL21 CL1 CL2 FL1 FL2 F1 + Sortie positive du pont d'excitation F2 - Sortie négative du pont d'excitation

Carte puissance 6/12A

M2 M1 + AL1 Alimentation réseau pont puissance jusqu'à 415V 50/60 Hz AL2 (sauf calibre 6A : 220V/240V) AL11 AL21 CL1 CL2 FL1 FL2 F1 + Sortie positive du pont d'excitation F2 - Sortie négative du pont d'excitation

Carte contrôle

RNA RNB AT (1) Borne affectable, deuxième entrée consigne (23 kΩ) 0V E1 Entrée consigne de vitesse 0 à ± 10V (23 kΩ) SP Signal vitesse [0±8 V pour la vitesse maximale réglée (3 mA maxi)] IRT Augmentation du temps de rampe par tension extérieure (page 15) SAO Sortie de la boucle vitesse. Isortie ≤ 3mA CAI Entrée de la boucle courant (68 kΩ) ECL Entr ée pour limitation du courant 0/-10 V DCC Signal courant. I sortie ≤ 3 mA (1,5V pour I réglée, valeur moyenne) RUN Validation du variateur (allumeur, boucles, rampe) PL Alimentation des entrées logiques (24 V), RUN, option1 et option 2 INR Validation de la rampe par 0V ISI Suppression de l'intégration de l'amplificateur de vitesse par 0V P10 Alimentation + 10V ± 0,2V du potentiomètre de référence (5 mA) 0V N10 Alimentation -10 V ±0,2 V du potentiomètre (5 mA) P15 Alimentation +15 V ±0,6 V. I maxi = 50 mA N15 Alimentation -15 V ±0,6 V. I maxi = 50 mA K1A (2), K1B Contact libre de potentiel du relais K1 (verrouillage) fermé quand le variateur est validé K2A (2), K2B Contact libre de potentiel du relais K2 à fonction configurable par cavalier :

nominale

(1) Deuxième entrée vitesse connectée soit à la rampe soit à l'amplificateur vitesse. (2) Caractéristiques maximales des contacts :

- tension 250V ~, appel 300 VA maxi, maintien 30 VA maxi / 30V continu : 0,5A maxi,

- nombre de manoeuvres : 106, - pouvoir de commutation minimal : 24V / 20mA alternatif ou

continu.

Alimentation réseau du pont puissance jusqu'à 415V 50/60Hz Masse

Induit moteur

Reprise des tensions réseau AL1-AL2 Alimentation contrôle : 220/240V ou 380/415V (voir page 19) Alimentation monophasée du pont d'excitation

Induit moteur

Reprise des tensions réseau AL1-AL2 Alimentation contrôle : 220/240V ou 380/415V (voir page 18)

Alimentation monophasée du pont d'excitation

Entrée capteur de vitesse

a) Limitation de courant. Fermé quand le variateur est hors limitation b)

Vitesse non nulle. Fermé quand la vitesse est supérieure à 0,02 fois la vitesse

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